KR920006976B1 - 온도 제어 수단 - Google Patents

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KR920006976B1
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오사무 스즈키
쇼스케 이시와타
미쓰로 하야시
히데아키 오시마
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치치부 세멘토 가부시기가이샤
노사카 가쥬히코
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Abstract

내용 없음.

Description

온도 제어 수단
제1도는 본 발명에 따른 온도 제어수단이 제공되는 점성 측정에 사용되는 온도조절기의 측면도.
제2도는 본 발명에 따른 온도 제어 수단의 기기계통도.
제3a도는 본 발명에 따른 온도 제어수단을 위한 양호한 소프트웨어 프로그램 루틴(routine)의 순서도.
제3b도는 제3a도의 루틴에 사용되기 위한 양호한 서브루틴의 순서도.
제4도는 본 발명에 따른 액체 저장도 및 유체 샘플 온도 제어의 실험적 결과에 대한 그래프.
제5도 및 제6도는 본 발명에 따른 액체 저장조 및 유체 샘플 온도 제어의 또다른 2개의 실험적인 결과에 대한 그래프.
제7도는 고정된 조건 그리고 온도 제어 수단에 있는 제1제어기를 사용하지 않고 유체 샘플의 온도 검출치가 온도 제어수단에 있는 제2제어기로 직접적으로 피드백 되는 조건하에서 액체 저장조의 가열 및 냉각에 대한 실험적인 결과의 그래프.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 온도 조절기 2 : 점성 검출기
3 : 유체 샘플 6 : 온도 제어장치
7 : 레코더 8 : 액체 저장조
11 : 제1온도계 12 : 전달기
13 : 제1제어기 17 : 제2제어기
18 : 가열 및 냉각 수단
본 발명은 온도 조절기용 온도 제어 수단에 관한 것이며, 특히 온도 조절기의 저장조내에 잠겨있는 유체 샘플의 점성을 측정함에 따라 저장조 및 유체샘플의 온도를 넓은 온도 범위에 걸쳐서 효과적으로 제어하는 온도 제어수단에 관한 것이다.
유체 샘플의 점성을 측정하는데 있어서, 유체 샘플의 온도는 일반적으로 온도 조절기를 사용하여 제어되며, 물, 오일 등이 유체 샘플을 가열하고 냉각하기 위한 액체로써 사용된다. 그리고 유체 샘플의 온도는 액체의 온도 조절을 통해서 간접적으로 제어된다. 따라서, 요구되는 지정온도로 유체 샘플 온도를 조절하는 데에는 많은 시간이 필요하게 되며, 게다가 유체 샘플의 점성을 넓은 온도 범위에 걸쳐서 연속적으로 측정할때에는 고정된 유체 샘플 온도가 변화된 후 시간에 따라 변화하는 유체 샘플의 실제온도를 측정하는 것이 어렵게된다.
예를들자면 일본 코로나 출판 주식회사의 1983년 개정판인 가와타 미치오가 발행한 "점성"이란 책의 41페이지에 있는 모세관 점성계에 있어서, 점성계는 온도조절기의 액체 저장조에 잠겨있고, 액체 저장조의 온도는 점성계내에 있는 유체 샘플의 온도로 간주된다. 그러나, 유체 샘플의 온도가 직접적으로 측정되지 않고 그리고 유체 샘플의 열전도는 샘플의 종류에 따라 달라진다는 사실 때문에 유체 샘플의 점성과 온도 사이의 관계를 결정하는데에는 오랜 시간이 걸리게 된다.
또한 상기 책의 109에서 110페이지에서 기술되는 것처럼, 회전점성계에 있어서, 샘플컨테이너는 수자켓(water jacket)으로 감싸지고 유체 샘플의 온도를 제어하기 위해 자켓의 외측에 설치된 온도조절기의 물저장조와 상기 자켓사이에서 물이 강제 순환된다. 이 경우에 있어서, 온도제어는 샘플의 온도를 온도 조절기의 온도 제어부로 피드백 시킬 필요없이 온도조절기에 있는 물에 대하여 수행되나 그러나 요구하는 지정온도로 유체 샘플의 온도를 조절하는 것이 용이하지 못하다는 문제점이 있게된다.
따라서, 본 발명의 목적을 종래의 기술에 나타난 결점을 제거하는 것이며, 본 발명자는 우수한 소리굽쇠 진동형(tuning fork vibration-type) 진동계를 개발하고 이것은 일본국 특허 공개정보 제102736/1984호와 미합중국 특허 제4,729,237호에 개시되며, 특별히 유체 샘플의 온도는 빠르고 정밀하게 제어되며, 이 유체 샘플의 점성은 이와같은 우수한 점성계를 사용하여 측정된다. 따라서 발명자는 본 발명을 성취하게 되었다.
본 발명은 유체 샘플의 점성이 측정되며, 유체 샘플의 온도가 검출되고 그리고 검출된 유체 샘플의 온도는 온도 조절기의 온도 제어수단에 피드백되며, 이 온도조절기의 온도는 PID(비례+통합+차등) 제어를 받게하는 온도 제어수단을 제공한다. 본 발명에 따라서, 유체 샘플의 온도는 넓은 온도범위에서 요구되는 어떠한 지정온도로 빠르고 효과적으로 조절될 수 있다.
본 발명의 한 특징에 따라서, 액체 저장도내에서 유체 샘플의 온도제어를 위한 온도제어수단이 제공되며, 이 온도제어수단은 (a) 액체 저장조에 있는 유체 샘플의 온도를 측정하기 위한 1수단; (b) 요구되는 샘플온도와 측정된 샘플온도 사이의 차등을 결정하기 위한 제2수단; (c) 제2수단에 의해 측정된 차등의 절대치가 예상수치보다 클 경우에는 상기 제2수단에 의해 측정된 차등의 제1기능을 따르고 그리고 제2수단에 의해 측정된 차등의 절대치가 예상수치보다 크지 않을 경우에는 상기 제2수단에 의해 측정된 차등의 제2기능을 따라서 요구되는 저장조 온도를 결정하기 위한 제3수단; (d) 요구되는 저장조 온도와 요구되는 샘플온도 사이에 차등을 결정하기 위한 제4수단; (e) 제4수단에 의해 결정된 차등이 주어진 수치보다 클때에는 요구되는 샘플온도에다가 주어진 수치를 더하고 그리고 제4수단에 의해 결정된 차등이 주어진 수치의 음수보다 작을때에는 요구되는 샘플온도에서 주어진 수치가 감해지도록 제3수단에 의해 결정된 요구되는 저장조 온도는 제한하기 위한 제5수단; (f) 저장조 온도를 측정하기 위한 제6수단; (g) 제3수단과 제5수단으로부터의 요구되는 저장조 온도와 측정된 저장조 온도 사이의 차등을 결정하기 위한 제7수단 그리고 (h) 차등을 0으로 하는데 효과를 가지도록, 제7수단에 의해 결정된 차등의 함수로써 액체 저장조를 가열 또는 냉각하기 위한 수단을 구비한다.
이 온도 제어수단은 기술한 수단(a)-(h)의 기능을 주기적으로 반복시키기 위한 수단을 추가로 구비하며, 본 발명의 또다른 특징에 따라서, 액체 저장조의 온도를 제어하기 위한 방법이 제공되며, 이 방법은 (a) 액체 저장조에 있는 유체 샘플의 온도를 측정하는 단계; (b) 요구되는 샘플온도와 측정된 샘플온도 사이의 차등을 결정하는 단계; (c) 단계(b)에서 결정된 차등의 절대치가 예상된 수치보다 작을때에는 단계(b)에서 결정된 차등의 제2기능을 따라서 요구되는 저장조 온도를 결정하는 단계; (d) 요구되는 저장조 온도와 요구되는 샘플온도 사이의 차등을 결정하는 단계; (e) 단계(d)에서 결정된 차등이 상기에서 주어진 치수보다 클때에는 요구되는 샘플온도에 주어진 수치를 더하고 그리고 단계(d)에서 결정된 차등이 주어진 치수의 음수보다 작을때에는 요구되는 샘플온도에서 주어진 치수를 감하도록 단계(c)에서 결정된 요구되는 저장조 온도를 제한하는 단계; (f) 저장조 온도를 측정하는 단계; (g) 단계(e)로부터의 요구되는 저장조 온도와 측정된 저장조 온도 사이의 차등을 결정하는 단계 그리고 (h) 차등을 0으로 하는데 효과를 가지도록 단계(g)에서 결정된 차등의 함수로써 액체 저장조를 가열 또는 냉각하는 단계를 구비한다.
바람직한 실시예에 있어서, 온도 제어수단은 종속 제어시스템을 구비하며, 이 시스템은 유체 샘플의 검출된 온도(시간에 따라 변화함)에 반응하여 온도조절기의 적절한 지정된 온도(시간에 따라 변화함)를 적정시간에 산출하는 컴퓨터 프로그램에 따라 조작되는 제1 및 제2제어기를 포함한다. 이에 따라 유체 샘플의 지정된 온도에 대한 액체 저장조 온도의 어떠한 오버 슈트(over shoot) 또는 언더슈트(under shoot)를 발생시킴이 없이 요구되는 지정온도로 유체 샘플 온도가 빠르게 조절되도록 유체 샘플은 검출된 온도에 따른 온도 조절기의 작동으로써 효과적으로 가열 또는 냉각되다.
온도 조절기의 지정된 온도는 유체 샘플의 지정된 온도와 측정된 온도사이의 차등의 함수로써 기술되는 제1, 및 제2조작식 중 하나에 따라 결정된다. 더우기, 온도조절기의 가열 및 냉각은 제2제어기에서 형성되는 PID 작용에 따라 효과적으로 제어된다.
제1도에 있어서, 유체 샘플(3)의 점성은 샘플 컨테이너(4)에 수용되고 온도조절기(1)의 액체 저장조(8)에 잠겨져서 측정된다. 점성 검출기(2)의 점성 센서 및 제1온도계의 온도 탐침은 유체 샘플에 잠겨지며, 여기에서 점성 검출기(2) 및 제1온도계(11)는 스탠드(5)에 의해 고정되며, 유체 샘플(3)의 온도 및 점성은 검출기(2) 및 온도계(11)에 의해 검출된다. 상기 각각의 온도 및 점성은 레코더(7)에 나타난다. 이 레코드(7)는 유체 샘플(3)의 검출된 온도에 상응하는 출력 시그날이 만들어지고 그리고 온도 조절기(1)의 온도 제어장치(6)로 상기 시그날을 입력시킨다.
제2도에 있어서, 제1온도계(11)는 유체 샘플(3)의 온도를 검출하고, 제1온도계에 부착된 전달기(12)는 검출된 유체 샘플(3)의 온도에 상응하는 출력시그날(이하에서는 제1출력 시그날이라 칭함)을 만들고 그리고 제1출력 시그날을 제1제어기(13)로 입력시킨다. 제1온도계에 있어서는 프레티늄 저항 와이어로 구성되는 저항온도계 또는 더미스터(thermistor)혹은 열전대 온도계가 바람직하게 사용된다.
요구되는 유체 샘플(3)의 지정온도는 입력수단(14)에 의해 제1제어기(13)로 사전에 입력되며, 제1제어기(13)는 유체 샘플의 요구되는 지정온도와 유체 샘플의 검출된 수치(시간에 따라 변화됨) 사이의 차등의 함수로 표시된 제1 및 제2조작식중 하나를 따라 액체 저장조(8)의 지정온도를 산출한다.
제1 및 제2조작식을 이하에서 설명할 것이며, 제1제어기(13)는 2개의 작동회로 각각에 의해 산출된 저장조의 개별적인 지정 온도에 상응하는 제어된 제1, 제2시그날 중 어느 하나를 만들고 그리고 상기 제어된 시그날을 제2제어기(17)로 입력시킨다. 제2온도계(15)는 액체 저장조(8)의 온도를 검출하고 그리고 여기에 부착된 전달기(16)는 액체 저장조(8)의 검출된 온도에 상응하는 출력시그날(이하에서는 제2출력시그날이하 칭함)을 만들고 그리고 제2출력 시그날을 제2제어기(17)로 입력시킨다.
제2제어기(17)는 제2출력시그날과 이 제어기에 입력되는 제어된 시그날 사이의 차등 수준에 상응되는 작동 시그날을 형성한다. 그리고 가열 및 냉각 수단(18) 조작의 PID 제어를 위하여 작동시그날을 기초로하여 형성되는 PID 제어된 시그날을 만든다.
이 가열 및 냉각수단(18)은 PID 제어된 시스날에 따라 액체 저장조(8)를 가열 또는 냉각시킨다. 많은 실험으로 통해 유체 샘플의 지정온도와 검출된 온도사이의 차등의 절대치가 예상된 온도보다 예를들자면 2℃보다 초과될때 그리고 상기 절대치가 예상된 수치와 동일하거나 또는 작을때 상술한 제1, 제2조작식이 수행되는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있었다. 더우기, 다음의 일반적인 표현(1) 및 (2)을 제1조작식과 제2조작시으로써 사용되는 것이 바람직하다.
Tbs=TS+kP×(TS-MS(i))……………………………………(1)
그리고,
Figure kpo00001
여기에서 Tbs는 액체 저장조의 지정온도를 나타내며, Ts는 유체 샘플의 요구되는 지정온도. τ는 액체 저장조의 지정온도들 결정하는 역속 반복되는 사이의 시간간격으로 형성되는 제어주기를 나타내며, Ms(i) 및 Ms(j)는 온도제어수단이 작동된 후 제거 주기의 i번째 그리고 j번째의 반복상태에서 유체 샘플의 검출된 온도 각각을 나타내며, Kp는 비레상수이며, Kl는 적분상수이다. Kp및 Kl의 수치는 온도조절기, 저장조 매질, 유체 샘플 컨테이너 등과 같은 것을 미리 사용함에 따른 온도 제어실험의 결과로부터 결정된다.
상술한 것으로 알수 있듯이 액체 저장조의 지정온도는 유체 샘플의 검출된 온도 변화에 따라 변화한다.
본 발명에 있어서, 제1, 제2제어기의 기능은 프로그램된 하나의 마이크로프로세서에 의해 수행되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 제어기의 기능이 제공된다. 이러한 기능을 수행하기 위한 루틴의 순서도는 제3a도 및 제3b도에서 도시된다. 프로그램은 주어진 동일한 시간 간격에서 루틴을 반복되게 수행되도록 설계되며, 제3a도에 있어서, 루틴 각각은 반복과정은 스텝(50)에서 시작되고, 스텝(60)에서 끝난다. 이하에서 루틴 각각의 단계를 간략하게 기술하기 위해서 단어 "온도의 수치", "지정온도", "온도오차"등은 단계들에 상용된 전기 시그날 수준 각각을 의미하도록 사용된다. 스템(51)에서 측정된 액체 저장조(8)의 온도수치 Tbm는 제2온도계(15)로부터 제공되며, 스텝(52)에서 루틴의 번째의 반복과정에서 액체 저장조 온도 오차 Eb(m)는 이하에서 설명되겠지만 스텝(80), (83)에서 결정된 액체 저장조의 지정온도 Tbs로부터 스텝(51)에서 제공되는 Tbm수치를 뺌에 의해 결정된다. 스템(53)에서는 스텝(52)에서 결정된 액체 저장조 온도 오차 Eb(n) 및 루틴의 (n-1)번째 반복과정의 스텝(54)에서 산출된 최종 액체 저장조 온도 오차 Eb(n-1)를 사용하여 파워 P는 PID 알고리즘(algorithm)을 이용하여 산출된다.
따라서, 얻어지는 파워 P는 그 후에 가열 및 냉각 수단(18)에 전달되고 그리고 상기 수단(18)의 조작은 이 파워 P에 따라서 제어된다. 스텝(54)에서 Eb(n-1)의 새로운 수치는 다음의 (n+1)번째 반복과정에서 사용되기 위해 Eb(n)수치와 동일하게 지정된다. 스텝(55)에서 반복과정의 수 n은 1을 더함으로 증가되며, 스텝(56)에서는 0에서 n번의 반복과정에 이르기까지의 소요된 시간으로 정의된 제어시간이 타이머에서 측정되며, 스텝(57)에서는 상기 제어시간이 예를들자면 미리 정해진 제어주기 τ가 10초와 동일하거나 또는 이보다 짧은가를 검토한 다음 만약에 제어시간이 τ보다 작다면 프로그램은 스텝(58x)과 그리고 제3b도에서 도시된 순서도의 서브루틴(59)를 뛰어넘어 출구인 스텝(60)에 도달한다.
상기 프로그램은 제어시간이 예를들자면 10초에 이를때까지 스텝(50)과 스텝(57)사이의 반복과정의 되풀이되면, 달리말하면, 제어시간이 τ와 같을때, 상기 루틴은 스텝(58)으로 안내되며, 스텝(58)에서는 제어시간이 제어주기 τ에 도달한후 타이머에서 제어시간의 측정된 것이 제거된다. 즉, 상기 타이머는 루틴의 반복과정에서 그다음에 일어나는 과정에서의 제어시간을 새롭게 측정하기 위해 0으로 맞추어진다. 그후 서브루틴(59)는 제3b도에서 도시되는 것처럼 스텝(70)으로 들어간다.
스텝(56)에 있는 타이머가 예를들자면 10초인 제어주기 τ를 측정하는 모든 시간대에 걸쳐 서브루틴이 수행되며, 스텝(71)에서는 유체 샘플(3)의 측정된 온도치 Ms(i)는 제1온도계(11)로부터 제공되며, 스텝(72)에서는 스텝(56)에서 측정된 i번째 제어주기에서의 유체 샘플온도 오차 Es(i)가 샘플의 지정온도 Ts에서 스텝(71)에서 제공된 치수 Ns(i)를 뺌에 의해 결정되며, 샘플의 지정 온도 Ts는 제어시스템의 작동에 의해 결정된다. 스텝(73)에서 결정된 것은 j가 0으로부터 i까지 증가할때까지 샘플온도 오차 Es(j)의 통합된 수치 Is(i)이며, 여기에서 j는 제어주기의 반복된 수를 나타낸다. 스텝(74)에서는 스텝(72)에서 산출된 샘플온도 오차의 절대치 Es(i)는 예상된 온도, 예를들자면 2℃보다 큰지 혹은 작은지를 평가하며, 절대치 Es(i)가 2℃를 초과할 때 서브루틴은 스텝(75)으로 안내되며, 또 달리 절대치가 2℃와 같거나 작을때에는 상기 서브루틴이 스텝(78)으로 안내된다.
스텝(75)에서는 절대치 │Es(i)│가 2℃를 초과할 때, 스텝(73)에서 얻어지는 통합수치 Is(i)는 제거된다. 스텝(77)에서 저장조 지정온도 Tbs는 지정온도 Ts를 Es(i)가 2℃보다 클때 스텝(76)에서 결정된 비례치에 더함에 의해 결정된다. 그후에 Tbs와 Ts사이의 온도차이는 스텝(81)에서 결정되고 그리고 스텝(82)에서 주어진 온도, 예를들자면 5℃와 비교된다. 또달리 절대치 │Es(i)│가 스텝(74)에서 2℃보다 크지 않는 것으로 판정되었을 때 통합치 τ×KI×Is(i)는 스텝(78)에서 결정된다. 여기에서 KI는 이미 결정되었으며, 스텝(78)에 따라서 비례치 Kp×Es(i)는 역시 스텝(79)에서 결정된다. 스텝(80)에서 i번째 제어주기에서의 저장조지지정온도 Tbs는 스텝(78), (79)에서 결정된 수치에 샘플의 지정온도 Ts를 더함에 의해 결정된다.
스텝(81)에서는 온도차이 ΔT는 저장조 지정온도 Tbs로부터 샘플의 지정온도 Ts를 뺌에 이해 결정도니다. 스텝(82)에서의 온도차기의 절대치 │ΔT│가 예상되는 온도치, 예를들자면 5℃보다 큰지 또는 크지않은지를 검토하며, 절대치가 5℃보다 클때에는 서브루틴은 스텝(82)으로 유도되며, 또달리 5℃와 같거나 작을때에는 상기 서브루틴은 스텝(83)을 지나 막바로 스텝(84)으로 안내된다. 스텝(83)에서는 스텝(81)내에서의 절대치 │ΔT│가 5℃보다 크다는 것이 이 판정난후 Tbs의 새로운 수치는 스텝(79)에서 Tbs의 실질적인 연산 결과인 (Ts+5) 또는 (Ts-5)와 동일하게 지정된다.
달리말하면 절대치 │ΔT│가 스텝(82)에서 5℃ 또는 그 이하로 판정날 때 저장조 지정온도 Tbs는 스텝(80)에서 결정된 수치로 남게되며, 이러한 선택적인 동작은 온도조절기(1)의 온도 제어에 있어서, 천이상태에 있는 샘플의 지정온도 Ts에 대한 액체 저장조 온도 Tbm의 바람직스럽지 못한 오버슈트 또는 언더슈트를 배제시킨다.
스텝(84)에서는 루틴의 반복횟수 n을 측정하기 위한 카운터가 0으로 맞추어지고 그후 서브루틴은 스텝(85)상에 존재되고 그리고 푸틴은 스텝(60)에 존재하게 된다. 위에서 설명되고 제3b도에서 도시되는것처럼 스텝(72)에서 결정된 샘플온도 오차는 예를들자면 +2℃ 이상 또는 -2℃ 이하가 되며, 프로그램은 스텝 (78)-(80)을 뛰어넘고 그대신에 스텝(75)-(77) 및 (81)을 수행한다. 이와같은 선택적인 과정은 액체 저장조(8)를 가열 또는 냉각시키도록 제2제어기를 통해 효과적으로 가열 및 냉각수단(18)을 제어하기 위해서 제공되며, 이에따라 유체 샘플온도는 비교적 빠르게 샘플지정온도로 접근할 수 있게된다.
그다음에 본 발명에 따른 온도 제어수단을 사용하여 행해진 온도 제어실험의 결과는 제4도 내지 제6도를 참고로하여 기술될 것이며, 제4도 내지 제6도에 있어서, A는 유체 샘플의 지정 온도를 나타내고 B는 유체 샘플의 검출된 온도를 C는 제1제어기에 의해 산출되는 액체 저장조의 지정온도를 그리고 D는 액체 저장조의 검출된 온도를 나타낸다. 이러한 온도 A 내지 D는 컴퓨터에 의해 추적되며, 제4도에서 도시되는 것처럼 비교적 높은 점성을 갖춘 오일 액체인 유체 샘플의 온도 B는 약 35분 후에 30℃의 지정온도 조절되고 그리고 이후에 일정하게 유지된다.
제5도 및 제6도는 제4도에 도시된 실험결과를 이루는데 사용된 유체 샘플에 비해 낮은 점성과 높은 열전도를 가지는 유체 샘플을 사용하여 얻어지는 실험결과를 도시하면, 제4도 내지 제6도에서 도시되는것처럼 액체 저정조의 지정온도 C는 제3b도에 도시된 것처럼 온도 제어 프로그램을 따른 유체 샘플의 지정온도와 대응되어 5℃가 높거나 또는 낮게 조절된다. 제7도는 가열 및 냉각수단(18)의 작동이 제2제어기(17)에서의 유체 샘플의 지정온도와 검출된 온도사이의 차이를 근거로 하여 형성되는 PID 제어된 시그날을 따라 제어될때의 실험결과를 도시한다.
이러한 실험에 있어서, 제1제어기(13)는 사용되지 않고 그리고 유체 샘플의 지정온도 및 검출온도에 상응하는 시그날은 제2제어기(17)로 막바로 입력되며, 여기에서 액체 저장조의 검출된 온도는 제2제어기(17)로 피드백되지 않는다. 제7도에서 도시되는 것처럼 액체 저장조의 온도 D는 시간에 대해 반복되어 파동되며, 유체 샘플의 온도 B 역시 현저한 반응지연을 가지고 파동됨에 따라 오랜시간 후에도 지정온도로 접근하지 못한다.

Claims (14)

  1. 액체 저장도내에서 유체 샘플의 온도제어를 위한 온도제어수단에 있어서, 이 온도제어수단은 (a) 액체 저장조에 있는 유체 샘플의 온도를 측정하기 위한 1수단; (b) 요구되는 샘플온도와 측정된 샘플온도 사이의 차등을 결정하기 위한 제2수단; (c) 제2수단에 의해 측정된 차등의 절대치가 예상수치보다 클 경우에는 상기 제2수단에 의해 측정된 차등의 제1기능을 따르고 그리고 제2수단에 의해 측정된 차등의 절대치가 예상수치보다 크지 않을 경우에는 상기 제2수단에 의해 측정된 차등의 제2기능을 따라서 요구되는 저장조 온도를 결정하기 위한 제3수단; (d) 요구되는 저장조 온도와 요구되는 샘플온도 사이에 차등을 결정하기 위한 제4수단; (e) 제4수단에 의해 결정된 차등이 주어진 수치보다 클때에는 요구되는 샘플 온도에다가 주어진 수치를 더하고 그리고 제4수단에 요구되는 샘플온도에서 주어진 수치가 감해지도록 제3수단에 의해 결정된 요구되는 저장조 온도는 제한하기 위한 제5수단; (f) 저장조 온도를 측정하기 위한 제6수단; (g) 제3수단과 제5수단으로부터의 요구되는 저장조 온도와 측정된 저장조 온도 사이의 차등을 결정하기 위한 제7수단 그리고 (h) 차등을 0으로 하는데 효과를 가지도록, 제7수단에 의해 결정된 차등의 함수로써 액체 저장조를 가열 또는 냉각하기 위한 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 제어수단.
  2. 제1항에 있어서, 수단 (a)-(h)의 기능들을 주기적으로 반복시키기 위한 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 온도제어수단.
  3. 제2항에 있어서, 제1함수는 Tbs=Ts+Kp×(Ts-Ms(i))이라는 식을 구비하고 여기에서 Tbs=액체저장조의 요구되는 온도, Ts=유체 샘플의 요구되는 온도, Ms(i)= 번째 반복과정에서 유체 샘플의 측정된 온도, Kp=비례상수인 것을 특징으로 하는 온도 제어수단.
  4. 제2항에 있어서, 제2함수는
    Figure kpo00002
    이라는 식을 구비하고 여기에서 Tbs=액체 저장조의 요구되는 온도, Ts=유체 샘플의 요구되는 온도, τ=Tbs결정의 연속된 반복 과정 사이의 시간 간격으로 정의되는 제어주기 Ms(i) 및 Ms(j)는 제어주기 τ의 i번째 그리고 j번째 반복과정에서 유체 샘플의 측정된 온도 Kp=비례상수이고 KI=적분상수인 것을 특징으로 하는 온도제어수단.
  5. 제1항에 있어서, 제3수단을 위한 온도의 예상치는 2℃인 것을 특징으로 하는 온도제어수단.
  6. 제1항에 있어서, 제5수단을 위한 주어진 온도는 5℃인 것을 특징으로 하는 온도제어수단.
  7. 제4항에 있어서, 제어주기는 10초인 것을 특징으로 하는 온도제어수단.
  8. 액체 저장조내에 있는 유체 샘플의 온도제어 방법에 있어서, 이 방법은 (a) 액체 저장조에 있는 유체 샘플의 온도를 측정하는 단계; (b) 요구되는 샘플온도와 측정된 샘플온도 사이의 차등을 결정하는 단계; (c) 단계(b)에서 결정된 차등의 절대치가 예상된 수치보다 클때에는 단계(b)에서 결정된 차등의 제1기능을 따르고 그리고 단계(b)에서 결정된 차등의 절대치가 예상된 수치보다 작을때에는 단계(b)에서 결정된 차등의 제2기능을 따라서 요구되는 저장조 온도를 결정하는 단계; (d) 요구되는 저장조 온도와 요구되는 샘플온도 사이의 차등을 결정하는 단계; (e) 단계(d)에서 결정된 차등이 상기에서 주어진 치수보다 클때에는 요구되는 샘플온도에 주어진 수치를 더하고 그리고 단계(d)에서 결정된 차등이 주어진 치수의 음수보다 작을때에는 요구되는 샘플온도에서 주어진 치수를 감하도록 단계(c)에서 결정된 요구되는 저장조 온도를 제한하는 단계; (f) 저장조 온도를 측정하는 단계; (g) 단계(e)로부터의 요구되는 저장조 온도와 측정된 저장조 온도 사이의 차등을 결정하는 단계 그리고 (h) 차등을 0으로 하는데 효과를 가지도록 단계(g)에서 결정된 차등의 함수로써 액체 저장조를 가열 또는 냉각하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도 제어 방법.
  9. 8항에 있어서, (a)-(h)단계들은 반복되는 것을 특징으로 하는 온도제어방법.
  10. 제9항에 있어서, 제1함수는 Tbs=Ts+Kp×(Ts-Ms(i))로 정의되고 여기에서 Tbs=액체 저장조의 요구되는 온도, Ts=유체 샘플의 요구되는 온도, Ts(i)=i번째 반복과정에서 유체 샘플의 측정된 온도 Kp=비례상수인 것을 특징으로 하는 온도 제어 방법.
  11. 제9항에 있어서, 액체 저장조의 온도는
    Figure kpo00003
    로 정의된 제2함수를 수행함에 의해 결정되고 여기에서 Tbs=액체 저장조의 요구되는 온도, Ts=유체 샘플의 요구되는 온도, τ=Tbs결정의 연속된 반복과정 사이의 시간간격으로 정의된 제어주기, Ms(i) 및 Ms(j)=제어주기 τ의 i번째 그리고 j번째 반복주기에서 유체 샘플된 측정된 온도 Kp=비례상수이고, KI=적분상수인 것을 특징으로 하는 온도 제어방법.
  12. 제8항에 있어서, 스텝(c)에서 예상된 수치는 2℃인 것을 특징으로 하는 온도 제어방법.
  13. 제8항에 있어서, 스텝(e)에서 주어진 치수는 5℃인 것을 특징으로 하는 온도 제어방법.
  14. 제11항에 있어서, 제어 주기는 10초인 것을 특징으로 하는 온도 제어방법.
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